5. Логические методы

Логические представления применяют в случаях исследований новых структур систем разной природы (технических объектов, текстов и др.), в которых характер взаимодействия между элементами еще не настолько ясен, чтобы возможно было их представление аналитическими методами, а статистические исследования либо затруднены, либо не привели к выявлению устойчивых закономерностей.

В то же время следует иметь в виду, что с помощью логических алгоритмов можно описывать не любые отношения, а лишь те, которые предусмотрены законами алгебры логики.

В настоящее время логические представления широко применяются при исследовании и разработке автоматов разного рода, автоматических систем контроля, при решении задач распознавания образов. На их основе развивается самостоятельный раздел теории формальных языков моделирования проблемных ситуаций и текстов.

6. Лингвистические и семиотические методы

Лингвистические и семиотические представления возникли и развиваются в связи с потребностями анализа текстов и языков. Однако в последнее время эти представления начинают широко применяться для отображения и анализа процессов в сложных системах в тех случаях, когда не удается применять аналитические, статистические представления или методы формальной логики. Такие представления являются удобным аппаратом для первого этапа постепенной формализации задач принятия решений в плохо формализуемых ситуациях. На их основе разрабатываются языки моделирования, автоматизации проектирования и т.д.

7. Графические методы

Понятие графа первоначально было введено Л. Эйлером. К графическим представлениям могут быть отнесены любые графики (графики Ганта, диаграммы, гистограммы и т. п.) и возникшие на основе графических отображений теории:

• теория графов;

• теория сетевого планирования и управления;

• теории и методы, позволяющие наглядно представить процессы, происходящие в системах, и облегчающие их анализ для человека (лиц, принимающих решения).

Графические представления позволяют наглядно отображать структуры сложных систем и процессов, происходящих в них. С этой точки зрения они могут рассматриваться как промежуточные между качественными и количественными методами описания систем.

Графические представления являются удобным средством исследования структур и процессов в сложных системах. Они используются также для решения различного рода организационных вопросов в информационно-управляющих комплексах, где необходимо взаимодействие человека и технических устройств, в т.ч. вычислительных средств. Широкое применение на практике получила теория сетевого планирования и управления.

Таким образом, выбор подходящего метода формального описания при изучении той или иной реальной системы является всегда наиболее ответственным и трудным шагом в теоретико-системных построениях. Эта часть исследования почти не поддается формализации и во многом зависит от:

• эрудиции исследователя;

• его профессиональной принадлежности;

• целей исследования и т. д.

Развитие методов моделирования шло параллельно. Постоянно возникали новые методы моделирования как бы на пересечении уже сложившихся групп. Существуют также новые методы, базирующиеся на сочетании качественных и количественных методов. Эта группа методов представлена в качестве самостоятельных методов моделирования, обобщенно названных специальными методами.

Наибольшее распространение получили следующие специальные методы моделирования систем:

• имитационное динамическое моделирование;

• ситуационное моделирование;

• структурно-лингвистическое моделирование;

• кибернетический подход к описанию систем и др.

4.8.. Специальные методы

4.8.1.. Имитационное динамическое моделирование

Предложено Дж. Форрестором (США) в 50-х гг. Использует удобный для человека структурный язык, помогающий выражать реальные взаимосвязи, отображающие в системе замкнутые контуры управления, и аналитические пред­ставления (линейные конечно-разностные уравнения), позволяющие реализовать формальное исследование полученных моделей на ЭВМ с использованием специали­зированных языков.

4.8.2. Ситуационное моделирование

Идея предложена Д.А. Поспеловым и реализована на практике Ю.И. Клыковым и Л.С. Загадской. Это направление базируется на отображении в памяти ЭВМ и анализе проблемных ситуаций с применением специализированного языка, разрабатываемого с помощью выразительных средств теории множеств, математической логики и теории языков.

4.8.3. Структурно-лингвистическое моделирование

Подход возник в 70-с гг. в инженерной практике и основан на использовании для реализации идей комбинаторики структурных представлений разного рода, с одной стороны, и средств математической лингвистики, с другой. В расширенном понимании подхода в качестве языковых (лингвистических) средств используются и другие методы дискретной математики (языки, основанные на теоретико-множественных представлениях, на использовании средств математической логики, семиотики).